Rancang Bangun Mesin Stamping Otomatis Berbasis PLC Mitsubishi FX1N-40MR dengan Sistem Inspeksi Visual dan Monitoring IoT
DOI:
https://doi.org/10.32832/juteks.v13i2.24634Kata Kunci:
Akurasi Sekuensial, Inspeksi Visual, PLC Mitsubishi FX1N-40MR, Sistem Iot, Stamping OtomatisAbstrak
Proses stamping logo secara manual pada kemasan kardus menghadapi berbagai kendala, antara lain ketidakkonsistenan posisi cap, tekanan yang tidak merata, rendahnya kecepatan produksi, dan tingginya risiko kesalahan akibat kelelahan operator. Penelitian ini bertujuan mengimplementasikan sistem otomasi berbasis Programmable Logic Controller (PLC) Mitsubishi FX1N-40MR sebagai kontrol utama pada prototipe mesin stamping otomatis, menganalisis akurasi sekuensial program PLC dalam mengeksekusi tahapan proses stamping, serta mengevaluasi tingkat keandalan sistem dalam menjalankan proses secara kontinu. Sistem yang dikembangkan terdiri atas panel kontrol PLC, konveyor, tiga silinder pneumatik, modul relai antarmuka, modul ESP32-S3, serta antarmuka web untuk kendali jarak jauh. Program PLC dirancang menggunakan ladder diagram pada perangkat lunak GX Works2 dengan metode shift register untuk kendali sekuensial, dan mendukung Mode Manual serta Mode Otomatis. Integrasi antara PLC dan ESP32-S3 dilakukan melalui relai elektromagnetik sebagai konverter level tegangan dari 3,3 V menjadi 24 V DC, sehingga sistem dapat menerima perintah master on, start, stop, emergency, dan loop trigger dari web server dan menjalankan mode otomatis yang dipicu oleh sinyal inspeksi visual dari kamera. Hasil pengujian menunjukkan akurasi sekuensial 99,6% dari 210 eksekusi tahapan (30 siklus), ketepatan waktu siklus 98,4%, koefisien variasi waktu siklus 0,31%, dan success rate keandalan 98,0% dari 50 siklus kontinu, seluruhnya melampaui ambang batas 95% yang lazim digunakan sebagai kriteria keberhasilan sistem otomasi industri. Kegagalan yang tercatat murni bersumber dari faktor mekanis dan pneumatik, bukan dari logika program PLC. Penelitian ini menghasilkan solusi otomasi yang sederhana, andal, dan terjangkau, sehingga berpotensi diterapkan oleh industri kecil dan menengah untuk meningkatkan produktivitas dan konsistensi kualitas marking pada kemasan produk.
Referensi
Robotics. [Online]. Available: https://thinkrobotics.com/blogs/learn/introduction-to-plc-programming-for-industrial-automation
[2] F. J. Folgado, D. Calderón, I. González, and A. J. Calderón, “Review of Industry 4.0 from the Perspective of Automation and Supervision Systems: Definitions, Architectures and Recent Trends,” Electron., vol. 13, no. 4, 2024, doi: 10.3390/electronics13040782.
[3] D. Supply, “Micro PLC comparison from Allen Bradley, Mitsubishi, Omron,” DO supply. [Online]. Available: https://www.dosupply.com/tech/2023/12/03/micro-plc-comparison-from-allen-bradley-mitsubishi-omron/
[4] N. J. Tongale, N. D. Kamble, S. A. Joshi, S. S. Jadhav, A. S. Bhaisare, and A. Professor, “Automatic Stamping Machine Using Plc,” Int. J. Innov. Res. Electr. Electron. Instrum. Control Eng. Impact Factor 7.047Vol, vol. 10, no. 4, pp. 104–109, 2022, doi: 10.17148/IJIREEICE.2022.10420.
[5] D. O. Patil, S. T. Sanamdikar, S. Gorve, and N. Dinde, “PLC-Based Automatic Stamping System,” IJCRT, vol. 12, no. 5, pp. 104–107, 2024.
[6] K. Dhenge, “Plc : Based On Automatic Stamping And Labelling Machine,” IJCRT, vol. 13, no. 4, pp. 251–254, 2025.
[7] R. Gopalakrishnan, S. Aneesh, K. Chandra mouli, and S. Logeshkumar, “Modular Industrial Labeling and Stamping System with Conveyor Integration Using PLC Controller,” Int. Res. J. Adv. Eng. Hub, vol. 3, no. 03, pp. 760–767, 2025, doi: 10.47392/irjaeh.2025.0106.
[8] M. G. Rajitha, M. N. Goud, A. S. Reddy, and C. H. H. Reddy, “DESIGNING OF THE SELF-ACTING STAMPER USING PLC,” IRJMETS, no. 05, pp. 6738–6740, 2024.
[9] S. B. Murthy, N. Pothula, D. M. S. Sreenivasa Rao, and N. K. G. Ranga, “Development of PLC based Sequential Pneumatic Punching System,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 1057, no. 1, p. 012079, 2021, doi: 10.1088/1757-899x/1057/1/012079.
[10] W. Liu and Q. Sun, “Research on a design method of pneumatic logic control system,” Meas. Control (United Kingdom), vol. 54, no. 5–6, pp. 1105–1112, 2021, doi: 10.1177/00202940211020336.
[11] H. Zhang, I. Automation, and I. Manufacturing, “Optimization and Innovation of Industrial Control Systems Based on PLC,” Adv. Comput. Signals Syst., vol. 8, no. 4, pp. 12–19, 2024, doi: 10.23977/acss.2024.080403.
[12] M. D. Pratama, Yurika, and Saripudin, “Sistem Monitoring Pada Rancang Bangun Mesin Pengemasan Benda dengan Sistem Pneumatik Berbasis PLC dan HMI,” Tedc, vol. 18, no. 3, pp. 170–177, 2024.
[13] Benediktus, S. Aryza, and A. Dani, “Analysis of the Implementation of PLC- and Iot Based Automatic Control Systems in Optimizing the Chemical Mixing Process at PT RAPP,” vol. 16, no. 01, pp. 182–191, 2026.
[14] R. Wang et al., “PLC based laser scanning system for conveyor belt surface monitoring,” Sci. Rep., vol. 14, no. 1, pp. 1–26, 2024, doi: 10.1038/s41598-024-78985-0.
[15] Sugiyono, Metodologi Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R & D. 2019.
[16] T. T. H. Vu, D. L. Pham, and T. W. Chang, “A YOLO-based Real-time Packaging Defect Detection System,” Procedia Comput. Sci., vol. 217, no. 2022, pp. 886–894, 2022, doi: 10.1016/j.procs.2022.12.285.
